Trong các bài viết trước, chúng ta đã tìm hiểu “Kết cấu thép là gì?” và các loại thép dùng trong xây dựng. Tuy nhiên, để ứng dụng vào thực tế, các cấu kiện thép riêng lẻ cần được liên kết với nhau thành một hệ thống chịu lực hoàn chỉnh. Cách thức tổ chức và liên kết các cấu kiện này tạo ra các loại kết cấu thép khác nhau, mỗi loại có một nguyên lý làm việc, ưu điểm và phạm vi ứng dụng riêng.
Việc hiểu rõ về các hệ kết cấu này là vô cùng quan trọng, giúp các kiến trúc sư và chủ đầu tư lựa chọn được giải pháp không chỉ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật mà còn tối ưu về mặt thẩm mỹ và chi phí cho công trình.
Xem thêm: Kết Cấu Thép Là Gì? Định Nghĩa, Cấu Tạo Và Phân Biệt Với Nhà Thép Tiền Chế
Tại sao cần phân loại kết cấu thép?
Việc phân loại kết cấu thép dựa trên sơ đồ và nguyên lý chịu lực giúp chúng ta trả lời câu hỏi cốt lõi: “Với yêu cầu về khẩu độ (nhịp), tải trọng và hình dáng kiến trúc của công trình, hệ kết cấu nào là hiệu quả nhất?”. Mỗi hệ kết cấu là một lời giải đáp khác nhau cho bài toán chịu lực, và việc lựa chọn đúng sẽ quyết định đến sự thành công của toàn bộ dự án.
1. Kết cấu dạng Khung (Frame Structures)
Cấu tạo & Nguyên lý làm việc
Đây là loại kết cấu thép phổ biến nhất, được tạo thành từ các thanh cột (thẳng đứng) và dầm (nằm ngang) liên kết cứng với nhau tại các nút. Hệ kết cấu này chịu tải trọng chủ yếu thông qua sự uốn, cắt và nén của các cấu kiện dầm và cột.
Ưu điểm và ứng dụng
- Ưu điểm: Tạo ra không gian sử dụng linh hoạt, không bị cản trở; dễ dàng thi công và sản xuất; phù hợp với các công trình có hình dạng chữ nhật thông thường.
- Ứng dụng: Cực kỳ phổ biến trong xây dựng kết cấu thép nhà xưởng, nhà kho, nhà văn phòng, chung cư cao tầng, trung tâm thương mại. Hầu hết các công trình công nghiệp và dân dụng mà chúng ta thấy hàng ngày đều sử dụng hệ kết cấu này.
2. Kết cấu dạng Giàn (Truss Structures)
Cấu tạo & Nguyên lý làm việc
Kết cấu giàn bao gồm các thanh thép thẳng được liên kết với nhau tại các nút (khớp) để tạo thành các hình tam giác ổn định. Dưới tác dụng của tải trọng, các thanh giàn chủ yếu chỉ chịu lực kéo hoặc nén dọc trục, giúp tận dụng tối đa khả năng làm việc của vật liệu thép.
Ưu điểm và ứng dụng
- Ưu điểm: Cực kỳ hiệu quả về mặt vật liệu, có trọng lượng nhẹ nhưng khả năng vượt nhịp rất lớn; độ cứng cao.
- Ứng dụng: Là giải pháp lý tưởng cho các công trình yêu cầu vượt khẩu độ lớn như mái nhà thi đấu, sân vận động, trung tâm triển lãm, nhà ga sân bay, và các cây cầu đường sắt, đường bộ.
3. Kết cấu dạng Vòm (Arch Structures)
Cấu tạo & Nguyên lý làm việc
Kết cấu vòm là một hệ kết cấu có hình dạng cong, chịu tải trọng chủ yếu thông qua lực nén dọc theo đường cong của vòm. Toàn bộ tải trọng được truyền xuống móng ở hai đầu vòm.
Ưu điểm và ứng dụng
- Ưu điểm: Khả năng vượt nhịp rất lớn, tạo ra không gian bên trong hoàn toàn không có cột; mang lại giá trị thẩm mỹ và kiến trúc độc đáo.
- Ứng dụng: Thường được sử dụng trong các công trình mang tính biểu tượng như cầu vòm thép, nhà chứa máy bay, các công trình triển lãm hoặc các nhà thi đấu có thiết kế đặc biệt.
4. Kết cấu dạng Treo (Suspension & Cable-Stayed Structures)
Cấu tạo & Nguyên lý làm việc
Đây là hệ kết cấu sử dụng các dây cáp chịu kéo cường độ cao làm bộ phận chịu lực chính.
- Kết cấu dây văng (Cable-Stayed): Các dây cáp được căng thẳng từ một hoặc nhiều tháp cao để đỡ dầm cầu hoặc mái nhà.
- Kết cấu dây võng (Suspension): Sử dụng hai dây cáp chủ song song, võng xuống giữa hai tháp lớn để treo các dây cáp thẳng đứng đỡ toàn bộ kết cấu bên dưới.
Ưu điểm và ứng dụng
- Ưu điểm: Là hệ kết cấu hiệu quả nhất để vượt qua những khẩu độ cực lớn (hàng ngàn mét); tạo ra những công trình nhẹ nhàng, thanh thoát và mang tính biểu tượng.
- Ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng cho các cây cầu vượt biển, vượt sông lớn nổi tiếng trên thế giới. Ngoài ra còn được ứng dụng cho mái che các sân vận động khổng lồ.
Bảng so sánh nhanh các loại kết cấu thép
| Loại Kết Cấu | Nguyên lý chịu lực chính | Khả năng vượt nhịp | Ứng dụng tiêu biểu |
| Khung | Uốn, Nén | Trung bình đến Lớn | Nhà xưởng, Nhà cao tầng, Văn phòng |
| Giàn | Kéo, Nén | Lớn đến Rất lớn | Mái sân vận động, Cầu, Nhà ga |
| Vòm | Nén | Lớn đến Rất lớn | Cầu vòm, Nhà chứa máy bay |
| Treo | Kéo | Cực lớn | Cầu dây văng, Cầu treo |
TẠI SAO NÊN CHỌN XÂY LẮP HẢI LONG LÀ ĐƠN VỊ SẢN XUẤT – LẮP DỰNG KẾT CẤU THÉP
Với hơn 25 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất & lắp dựng Kết cấu thép, Xây lắp Hải Long tự hào là đơn vị uy tín hàng đầu, mang đến cho khách hàng giải pháp xây dựng trọn gói, đáp ứng mọi nhu cầu và yêu cầu.
- Đội ngũ kỹ sư, kiến trúc sư và chuyên gia giàu kinh nghiệm, am hiểu về thiết kế và thi công nhà xưởng nhà kho theo tiêu chuẩn quốc tế.
- Năng lực thi công đa dạng, đáp ứng mọi quy mô và yêu cầu của dự án, từ nhà xưởng đơn giản đến phức tạp.
- Sở hữu hệ thống máy móc, trang thiết bị hiện đại, đảm bảo thi công nhanh chóng, chính xác và an toàn.
- Quy trình thi công chuyên nghiệp, được quản lý chặt chẽ.
Bạn đang cần tìm kiếm một đơn vị sản xuất – lắp dựng kết cấu thép uy tín và chuyên nghiệp? Hãy liên hệ với Xây lắp Hải Long để được tư vấn và báo giá miễn phí:
- CÔNG TY CỔ PHẦN XÂY LẮP HẢI LONG – THÀNH VIÊN TẬP ĐOÀN TAIYO
- Địa chỉ: Tòa nhà Taiyo, 97 Bạch Đằng, phường Hạ Lý, quận Hồng Bàng, thành phố Hải Phòng, Việt Nam.
- Hotline: 084 6625 888
- Email: info@hailongjsc.vn
